JP3009189B2 - ディジタル信号記録装置および記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はディジタル信号記録再生装置に係り、特に記
録時間の短縮、および高速再生に対応することで、ディ
ジタル信号記録再生装置の用途を広げるものである。

［従来の技術］ 従来、ディジタル信号記録装置および記録再生装置と
しては、例えば、D2フォーマットVTR等が知られてい
た。しかしかかる従来のVTRでは、可変速再生による再
生時間の短縮は可能であるが、記録時間を数分の１にす
るような高速記録については一切述べられていない。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来のディジタル信号記録装置および記録再生装
置においては、高画像、ダビング劣化なしという点が特
徴であるが、ダビング時間の短縮に対する配慮がなされ
ていなかった。このため、例えば２時間のソフトを記録
する時には２時間かかることになり、使い勝手上不便が
生じるという欠点があった。

本発明の目的は、高速記録でも標準速記録と同じフォ
ーマットで記録媒体上に記録することができ、高速再生
も可能なディジタル信号記録装置および記録再生装置を
提供し、記録時間を短縮することで、ディジタル信号記
録装置および記録再生装置の利用範囲を拡げることにあ
る。例えば、２時間のソフトを10分程度で記録し、標準
速で再生するような使い方ができる。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は以下のようにして達成される。圧縮入力信
号と、非圧縮入力信号を記録媒体上に記録するディジタ
ル信号記録装置において、非圧縮入力信号を所定の圧縮
率でデータ圧縮するデータ圧縮手段と、入力された圧縮
入力信号と前記データ圧縮手段でデータ圧縮された信号
の一方を選択する選択手段と、前記選択手段の選択結果
に応じて前記選択された信号に所定の信号処理を行う記
録信号処理手段と、前記選択手段の選択結果に応じて少
なくとも記録媒体の走行速度を制御するサーボ制御手段
と、前記記録信号処理した信号を記録媒体上に記録する
記録手段と、を備え、非圧縮入力信号はデータ圧縮した
後に、一方圧縮入力信号はデータ圧縮せずに、それぞれ
所定の記録信号処理を行い、それぞれ所定の記録媒体の
走行速度で記録することにより達成される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。
第１図において、１は標準アナログ映像信号の入力端
子、２は標準ディジタル映像信号の入力端子、３は高速
ディジタル映像信号の入力端子、５は記録系モード切換
スイッチ、６は記録系切換信号発生回路、10はA/D変換
器、20は切換回路、30はデータ圧縮回路、40は切換回
路、50は誤り訂正符号の付加、記録変調等の信号処理を
行なう記録系信号処理回路、60はサーボ制御回路、70は
シリンダ、71は磁気テープ、72,72′は磁気ヘッド、80
は再生復調、誤り検出、誤り訂正等の信号処理を行なう
再生系信号処理回路、90は切換回路、100はデータ伸長
回路、120はD/A変換器、131は標準アナログ映像信号の
出力端子、132は標準ディジタル映像信号の出力端子、1
33は高速ディジタル映像信号の出力端子、135は再生系
モード切換スイッチ、136は再生系切換信号発生回路で
ある。

次に、第１図に示した実施例の動作について、以下説
明する。本実施例においては、一例として記録時には標
準速記録と高速記録のモードがあり、再生時にも標準速
再生と高速再生のモードがあるディジタル磁気記録再生
装置を用いて説明する。また、記録信号としては一例と
してNTSC信号とし、第２図に各入力映像信号の仕様を示
す。なお、第２図に示した標準伝送レートは、一例とし
てNTSC信号を4fscのサンプリングクロックでサンプリン
グし、８ビットで量子化した場合の仕様である。

まず、標準速記録について説明する。入力端子１から
入力された標準アナログ映像信号は、A/D変換器10によ
り所定のサンプリングクロック（4fsc）でアナログ信号
からディジタル信号に変換され、切換回路20の端子20a
に入力される。ここで、A/D変換後の伝送レートは114Mb
psである。一方、標準ディジタル映像信号（伝送レート
114Mbps）は入力端子２から入力され、切換回路20の端
子20bに送られる。

ここで、標準ディジタル映像信号とは、上記標準アナ
ログ映像信号をディジタル伝送した信号であり、第２図
に示したように標準アナログ映像信号をA/D変換した後
の出力と標準ディジタル映像信号は同じ伝送レートの信
号である。

入力信号に応じて記録系モード切換スイッチ５を切換
えると、記録系切換信号発生回路６から、切換信号RS
1、RS2が出力される。上記切換回路20は、上記切換信号
RS1によって制御されており、入力信号が標準アナログ
映像信号の場合は端子20aと端子20cが接続するように切
換わり、入力信号が標準ディジタル映像信号の場合は端
子20bと端子20cが接続するように切換わる。切換回路20
の端子20cより出力されたディジタル信号（伝送レート1
14Mbps）は、データ圧縮回路30に入力され、ベクトル量
子化、アダマール変換、コサイン変換等の所定のデータ
圧縮処理が行われる。本実施例では、一例として1/11.4
倍にデータ圧縮処理を行うものとする。したがって、上
記ディジタル信号は上記データ圧縮処理により、本実施
例では伝送レート10Mbpsのディジタル信号に変換された
後、切換回路40の端子40aに入力される。切換回路40
は、上記記録系切換信号発生回路６から出力される切換
信号RS2によって制御され、入力信号が標準アナログ映
像信号又は標準ディジタル映像信号の場合は、端子40a
と端子40cが接続するように切換わり、記録系信号処理
回路50に入力される。記録系信号処理回路50では、上記
データ圧縮された信号（10Mbps）に応じた所定の処理ク
ロックRCK1で、例えばチャンネル分割、誤り訂正符号の
付加、記録変調等の信号処理を施した後、シリンダ70に
取り付けられた磁気ヘッド72、72′に供給して、磁気テ
ープ71上に記録する。シリンダ70と磁気テープ71は、サ
ーボ制御回路60によって制御されている。サーボ制御回
路60は、上記切換信号RS2に従い、所定のシリンダ回転
数RR1、テープ速度RT1になるように、又入力映像信号に
同期するように、シリンダモータ、キャプスタンモータ
を制御している。

次に、高速記録の場合について説明する。入力端子３
から入力された高速ディジタル映像信号は、切換回路40
の端子40bに送られる。ここで、高速ディジタル映像信
号とは、データ圧縮処理回路30で施すのと同じデータ圧
縮処理したディジタル映像信号を、さらに時間軸圧縮し
て伝送レートを上げた信号である。本実施例では一例と
して時間軸圧縮率を1/10倍とし、従って高速ディジタル
映像信号の伝送レートは、本実施例では100Mbpsとな
る。高速ディジタル映像信号は、既にデータ圧縮処理さ
れた信号であるから、データ圧縮回路30を経由する必要
はない。記録モード切換スイッチ５を高速ディジタル映
像信号側にすると、それに応じた切換信号RS2が記録系
切換信号発生回路６から出力されて切換回路40を制御
し、端子40bと端子40cが接続するように切換えられ、記
録系信号処理回路50に高速ディジタル映像信号が入力さ
れる。記録系信号処理回路50では、上記高速ディジタル
映像信号（100Mbps）に応じた所定の処理クロックRCK2
で、例えばチャンネル分割、誤り訂正符号の付加、記録
変調等の信号処理を施した後、シリンダ70に取り付けら
れた磁気ヘッド72、72′に供給して、磁気テープ71上に
記録する。シリンダ70と磁気テープ71は、サーボ制御回
路60によって制御されている。サーボ制御回路60は、上
記切換信号RS2に従い所定のシリンダ回転数RR2、テープ
速度RT2になるように、又入力映像信号に同期するよう
に、シリンダモータ、キャプスタンモータを制御してい
る。

本発明は、上記記録系信号処理回路50、サーボ制御回
路60により、標準速記録、高速記録ともまったく同じフ
ォーマットでテープ上に記録でき、高速記録モードで記
録時間の大幅短縮を可能とするものである。基本的に
は、標準速記録時の処理クロックRCK1、シリンダ回転数
RR1、テープ速度RT1と、高速記録時の処理クロックRCK
2、シリンダ回転数RR2、テープ速度RT2を記録信号処理
フォーマットに応じて、所定の関係にすることにより実
現している。一例としては、RCK1:RCK2、RR1:RR2、RT1:
RT2の関係を1:10とすることにより、10倍の高速記録が
可能となる。

次に、再生時の信号処理について説明する。本発明
は、記録モードが標準速記録、高速記録のどちらであっ
ても、磁気テープ上の記録パターンは同じである。これ
により記録モードによらず、再生は、標準速再生、高速
再生、どちらでも選択することが可能である。

まず、標準速再生について説明する。再生系モード切
換スイッチ135で、標準速再生を選択すると、再生系切
換信号発生回路136より、標準速再生に応じた切換信号P
S2が出力される。サーボ制御回路60は、上記切換信号PS
2に従い所定のシリンダ回転数RR1、テープ速度RT1にな
るように、シリンダモータ、キャパスタンモータを制御
している。磁気ヘッド72、72′によって再生された信号
は、再生系信号処理回路80に入力される。再生系信号処
理回路80は、標準速再生に応じた所定の処理クロックRC
K1で、再生復調、チャンネル合成、誤り検出、誤り訂正
等の信号処理を施した後、切換回路90の端子90aに再生
信号（10Mbps）を供給する。切換回路90は、上記切換信
号PS2によって制御されており、標準速再生時には端子9
0aと端子90cが接続するように切換えられ、データ伸長
回路100に再生信号が送られる。データ伸長回路100で
は、記録時のデータ圧縮処理と逆の信号処理により、元
の信号を復元する。この時のデータ伸長率はデータ圧縮
率の逆であり、本実施例では11.4倍とする。したがっ
て、伝送レートは元に戻る（本実施例では114Mbps）こ
とになる。データ伸長処理された再生信号は、D/A変換
器120と出力端子132に送られる。D/A変換器120に入力さ
れた信号はディジタル信号からアナログ信号に変換され
た後、出力端子131より標準アナログ映像信号が出力さ
れる。一方、出力端子132からは標準ディジタル映像信
号出力が出力される。

次に、高速再生について説明する。再生系モード切換
スイッチ135で、高速再生を選択すると、再生系切換信
号発生回路136より、高速再生に応じた切換信号PS2が出
力される。サーボ制御回路60は、上記切換信号PS2に従
い、所定のシリンダ回転数RR2、テープ速度RT2になるよ
うに、シリンダモータ、キャプスタンモータを制御して
いる。磁気ヘッド72、72′によって再生された信号は、
再生系信号処理回路80に入力される。再生系信号処理回
路80では、高速再生に応じた所定の処理クロックRCK2
で、再生復調、チャンネル合成、誤り検出、誤り訂正等
の信号処理を施した後、切換回路90の端子90aに再生信
号（100Mpbs）を供給する。切換回路90は、上器切換信
号PS2によって制御されており、高速再生時には端子90a
と端子90bが接続するように切換えられ、出力端子133よ
り高速ディジタル映像信号が出力される。

本発明は、上記サーボ制御回路60、再生系信号処理回
路80により、標準速再生、高速再生ができ、高速再生モ
ードで再生時間の大幅短縮を可能とするものである。基
本的には、標準再生時の処理クロックRCK1と、シリンダ
回転数RR1、テープ速度RT1と、高速再生時の処理クロッ
クRCK2、シリンダ回転数RR2、テープ速度RT2を所定の関
係にすることにより実現している。一例としては、RCK
1:RCK2、RR1:RR2、RT1:RT2の関係を1:10とすることによ
り、10倍の高速再生が可能となる。

次に、第２の実施例を、第３図を用いて説明する。第
２の実施例は、第１の実施例と構成要素はほぼ同じだ
が、切換回路40の位置が異なり、切換回路90はなくな
り、新たに切換回路45が増えている。

まず、標準速記録、再生について説明する。標準速記
録時には切換回路45は端子45aと端子45cが接続するよう
に切換わり、切換回路40は端子40aと端子40cが接続する
ように切換わる。その他の回路動作は、第１の実施例の
回路動作と全く同じであり、説明は省略する。標準速再
生時は、切換回路90がなくなっただけで、他は第１の実
施例の回路動作と全く同じであり、説明は省略する。

一方、高速記録、高速再生については、高速ディジタ
ル映像信号の伝送が記録フォーマットの形で行われる点
が異なっている。すなわち、入出力される高速ディジタ
ル映像信号は、記録系信号処理回路50で施される誤り訂
正符号の付加、変調等の信号処理を受けた形で伝送され
る。したがって、高速記録時は記録系信号処理回路50を
経由せず、切換回路40を経てそのままテープ上に記録さ
れる。また、高速再生時は、再生系信号処理回路80で誤
り検出、誤り訂正等の再生信号処理された後、切換回路
45の端子45bに入力される。切換回路45は、再生系切換
信号発生回路136から出力されるPS2によって制御されて
おり、高速再生時には、切換回路45の端子45bと端子45c
が接続するように切換わり、再生信号は記録系信号処理
回路50に送られる。記録信号処理回路50で誤り訂正符号
の付加、記録変調等の記録信号処理を行って記録フォー
マットにした後、出力端子133から高速ディジタル映像
信号を出力する。

以上述べてきた例では、高速記録、高速再生とも10倍
速の例を示したが、本発明は10倍に限ることなく、任意
の倍数倍の記録、再生に対しても上記と同様にして適用
することができる。

本発明は、高速記録、高速再生ができることに特徴が
あり、これを活かしてダビング用、データ通信用等に用
いることかでき、ダビング時間の短縮、データ通信時
間、データ回線占有時間の短縮などに有効である。ま
た、本実施例では、標準速記録、高速記録、標準速再
生、高速再生の全てのモードを兼ね備えた例について述
べたが、必ずしも全てを備える必要はなく、利用目的に
応じて必要なモードのみを備えた例も考えられる。以
下、具体的に例を上げて説明する。

第４図は、記録モードとして高速記録、再生モードと
しては少なくとも高速再生機能を備えた実施例であり、
ダビング用の親機、またはデータ通信用の送信機として
も利用可能である。また、上記ダビング用の親機、デー
タ通信用の送信機という利用目的に対しては、第５図に
示したように少なくとも高速再生機能を備えた再生専用
機の例も考えられる。

以上延べたように、利用目的に応じて必要なモードの
みを備えた機種を提供することによって、使用者にとっ
て経済性が良いディジタル磁気記録再生装置を実現でき
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれは、高速記録や高
速再生が可能なディジタル磁気記録再生装置を実現で
き、記録時間、データ転送時間等の短縮化を図ることが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は記録信号の仕様を示した図、第３図は第２の実施例
を示すブロック図、第４図、第５図は本発明の応用例を
示すブロック図である。 １、２、３……入力端子、10……A/D変換器 30……データ圧縮回路 50……記録系信号処理回路 60……サーボ制御回路 80……再生系信号処理回路 100……データ伸長回路 120……D/A変換器 131、132、133……出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 恵造 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 綿谷 由純 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 柴田 晃 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−7891（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−152180（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 5/782 - 5/783

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮入力信号と、非圧縮入力信号を記録媒
   体上に記録するディジタル信号記録装置において、 圧縮入力信号入力手段と、 非圧縮入力信号入力手段と、 前記非圧縮入力信号入力手段からの非圧縮入力信号を所
   定の圧縮率でデータ圧縮するデータ圧縮手段と、 前記圧縮入力信号入力手段からの圧縮入力信号と前記デ
   ータ圧縮手段でデータ圧縮された信号の一方を選択する
   第１の選択手段と、 前記第１の選択手段の選択結果に応じて、前記第１の選
   択手段で選択された信号に所定の信号処理を行なう記録
   信号処理手段と、 前記第１の選択手段の選択結果に応じて、少なくとも記
   録媒体の走行速度を制御するサーボ制御手段と、 前記記録信号処理手段により処理された信号を記録媒体
   上に記録する記録手段と を有し、 前記第１の選択手段で前記圧縮入力信号を選択した場
   合、前記記録信号処理手段は前記第１の選択手段で前記
   データ圧縮手段でデータ圧縮された信号を選択した場合
   より速い場合の信号処理クロックで前記記録信号処理を
   行い、前記サーボ制御手段は前記第１の選択手段で前記
   データ圧縮手段でデータ圧縮された信号を選択した場合
   より速い所定の記録媒体の走行速度に設定することによ
   り、 前記非圧縮入力信号に対してはデータ圧縮した後に、一
   方前記圧縮入力信号に対してはデータ圧縮せずに、それ
   ぞれ所定の記録信号処理を行った後に、それぞれ所定の
   記録媒体の走行速度で記録することにより、両信号とも
   実質的同一のフォーマットで記録媒体上に記録すること
   を特徴とするディジタル信号記録装置。
2. 【請求項２】前記非圧縮入力信号入力手段は、アナログ
   非圧縮信号入力手段と、前記アナログ非圧縮信号入力手
   段から入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換
   するA/D変換手段を備えてなることを特徴とする請求項
   １に記載のディジタル信号記録装置。
3. 【請求項３】前記非圧縮入力信号入力手段は、アナログ
   非圧縮信号入力手段と、前記アナログ非圧縮信号入力手
   段から入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換
   するA/D変換手段と、ディジタル非圧縮信号入力手段
   と、前記A/D変換手段からの出力と前記ディジタル非圧
   縮信号入力手段からの信号の一方を選択する第２の選択
   手段を備えてなることを特徴とする請求項１に記載のデ
   ィジタル信号記録装置。
4. 【請求項４】圧縮入力信号と、非圧縮入力信号を記録媒
   体上に記録し、再生するディジタル信号記録再生装置に
   おいて、 圧縮入力信号入力手段と、 非圧縮入力信号入力手段と、 前記非圧縮入力信号入力手段からの非圧縮入力信号を所
   定の圧縮率でデータ圧縮するデータ圧縮手段と、 前記圧縮入力信号入力手段からの圧縮入力信号と前記デ
   ータ圧縮手段でデータ圧縮された信号の一方を選択する
   第１の選択手段と、 前記第１の選択手段の選択結果に応じて、前記第１の選
   択手段で選択された信号に所定の信号処理を行なう記録
   信号処理手段と、 前記記録信号処理手段により処理された信号を記録媒体
   上に記録する記録手段と、 再生時に高速伝送再生あるいは標準伝送再生の一方を選
   択する第３の選択手段と、 前記記録媒体から信号を再生する再生手段と、 記録時には前記第１の選択手段の選択結果に応じて、再
   生時には前記第３の選択手段の選択結果に応じて少なく
   とも記録媒体の走行速度を制御するサーボ制御手段と、 前記第３の選択手段の選択結果に応じて前記再生手段に
   より再生した信号に所定の信号処理を行う再生信号処理
   手段と、 前記第３の選択手段で標準伝送再生を選択したときに、
   前記再生信号処理手段により処理した信号をデータ伸長
   するデータ伸長手段と、 前記データ伸長手段によりデータ伸長した信号を出力す
   る標準伝送再生信号出力手段と、 前記再生信号処理手段で処理した信号を出力する高速伝
   送再生信号出力手段と、 を有し、 前記非圧縮入力信号に対してはデータ圧縮した後に、一
   方前記圧縮入力信号に対してはデータ圧縮せずにそれぞ
   れ所定の記録信号処理を行った後に、それぞれ所定の記
   録媒体の走行速度で記録し、再生時に前記第３の選択手
   段で高速伝送再生を選択した場合には前記サーボ制御手
   段により所定の記録媒体の走行速度で再生し、前記再生
   信号処理手段で所定の信号処理した後に前記高速再生信
   号出力手段から出力し、一方前記第３の選択手段で標準
   伝送再生を選択した場合には前記サーボ制御手段によっ
   て前記高速伝送再生の選択時より遅い所定の記録媒体の
   走行速度で再生して時間軸伸長処理を行い、前記再生信
   号処理手段で所定の信号処理した後に前記データ伸長手
   段でデータ伸長して前記標準伝送再生信号出力手段から
   出力することを特徴とするディジタル信号記録再生装
   置。
5. 【請求項５】前記第３の選択手段で高速伝送再生を選択
   した場合に、前記再生信号処理手段は前記第３の選択手
   段で標準伝送再生を選択した場合より速い所定の信号処
   理クロックで前記再生信号処理を行うとともに、前記サ
   ーボ制御手段は前記第３の選択手段で標準伝送再生を選
   択した場合より速い所定の記録媒体の走行速度に設定す
   ることを特徴とする請求項４に記載のディジタル信号記
   録再生装置。
6. 【請求項６】前記標準伝送再生信号出力手段は前記デー
   タ伸長手段でデータ伸長したディジタル信号をアナログ
   信号に変換するD/A変換手段と、前記D/A変換手段からの
   出力を出力するアナログ標準伝送再生信号出力手段とを
   備えてなることを特徴とする請求項４に記載のディジタ
   ル信号記録再生装置。
7. 【請求項７】前記標準伝送再生信号出力手段は前記デー
   タ伸長手段でデータ伸長したディジタル信号をアナログ
   信号に変換するD/A変換手段と、前記D/A変換手段からの
   出力を出力するアナログ標準伝送再生信号出力手段と、
   前記データ伸長手段でデータ伸長したディジタル信号を
   出力するディジタル標準伝送再生信号出力手段を備えて
   なることを特徴とする請求項４に記載のディジタル信号
   記録再生装置。